一种废水处理装置的制作方法

本发明涉及到一种废水处理装置。

背景技术：

例如进入污水处理设施的废水可能包含脂肪、油、油脂和砂砾(fogg)等，这可能损坏加工设备并导致性能损失。

在us6645382中描述了一种用于从废水流中去除砂砾的分离器。分离器包括由多个堆叠的沉降板、以截头圆锥形托盘的形式构成的托盘组件。每个托盘具有位于中心的开口以及围绕托盘周边延伸并向内突出的唇缘。托盘轴向地间隔开，使得废水可以在托盘之间流动。堆叠的托盘沉浸在例如沉砂池的容器中。流入管道在托盘之间引导废水并确保废水在整个托盘堆中均匀地分布。流入管道被布置成提供切向入口，使得在相邻的托盘之间建立低能量的涡流。低能量的涡流允许被涡流夹带的砂砾颗粒沉降在每个托盘的倾斜内表面上，随后，颗粒被吸引朝向并穿过托盘中的开口。砂砾下落穿过下层托盘中的开口，并从托盘组件的底部掉出。砂砾在分离器的底部收集并作为浓缩物而被去除。已去除砂砾的废水从托盘的唇缘上流出，进入沉砂池进行进一步处理。

但是，操作和维护分离器是一个困难、昂贵、费时且消耗资源的过程。因此，需要提供一种更易于操作和维护的废水处理装置。

技术实现要素：

根据本发明的第一方面，提供了一种废水处理装置，包括：容器，所述容器包括用于接收流入流的入口；分离器，所述分离器设置在容器内；砂砾罐，所述砂砾罐连接至分离器；水平传感器；一个或多个流化喷嘴；提取出口；以及控制器。水平传感器配置为输出指示砂砾罐内砂砾水平的信号。一个或多个流化喷嘴设置在砂砾罐内，并被配置成从流体供应源输送流体射流，以流化积聚在砂砾罐下表面上的砂砾。提取出口连接至用于提取由流化喷嘴流化的砂砾的泵。控制器与水平传感器连通。控制器和泵被配置成基于从水平传感器所接收的信号来启用流化喷嘴。

控制器可以配置为当信号指示砂砾罐内的砂砾水平高于第一预定阈值水平时启用所述流化喷嘴。

控制器可以配置为自启用流化喷嘴经过预定时间段之后启用泵。

控制器可以配置为当信号指示砂砾罐内的砂砾水平低于第二预定阈值水平时，停用流化喷嘴和/或泵。

水平传感器和/或提取出口可以设置在砂砾罐内。

可以设有多个流化喷嘴，所述多个流化喷嘴可以围绕砂砾罐的圆周间隔开。

多个喷射喷嘴可以连接至环形歧管。

流化喷嘴可以指向砂砾罐的中心。

流化喷嘴可以朝向砂砾罐的下表面成角度。

所述喷射喷嘴或每个喷射喷嘴可以是扁平扇形喷射喷嘴。

提取出口可以位于砂砾罐的中心处或中心附近，并且位于砂砾罐的下表面上方。

根据本发明的第二方面，提供了一种废水处理装置，包括：容器，所述容器包括用于接收流入流的入口；分离器，所述分离器设置在容器内；砂砾罐，所述砂砾罐连接至分离器；水平传感器；以及支撑件。水平传感器配置为感测砂砾罐内的砂砾水平。支撑件从砂砾罐外延伸进入砂砾罐中。水平传感器可移动地连接至支撑件，并且可以沿支撑件在工作位置和维护位置之间移动，以便使用者操作；水平传感器在所述工作位置是位于砂砾罐内的，水平传感器在所述维护位置是位于砂砾罐外的。

支撑件可以是在砂砾罐和容器的外部之间延伸的延长构件。水平传感器能够沿在延长构件中形成的通道移动。

支撑件可以是在砂砾罐和容器的外部之间延伸的支撑线缆。水平传感器能够沿支撑线缆移动。

水平传感器可以联接至致动线缆，用于使水平传感器沿支撑件移动。

支撑件可以设置有支撑致动线缆的滑轮。

线缆可以联接至马达，用于使水平传感器沿支撑件移动。

水平传感器可以联接至柔性杆，用于使水平传感器沿支撑件移动。

分离器可以包括连接至入口的托盘组件。所述托盘组件可以包括多个嵌套的托盘单元，所述多个嵌套的托盘单元限定分离器轴线并且沿着分离器轴线彼此间隔开。每个托盘单元可包括：大体上圆锥形的托盘，所述大体上圆锥形的托盘沿分离器轴线对准；以及孔，所述孔在托盘中位于分离器轴线处，并与砂砾罐连通。

附图说明

为了更好地理解本发明，并更清楚地显示本发明如何实施生效，现在将以举例的方式参考附图，其中：

图1是根据本发明实施例的分离器的立体截面图；

图2是图1所示的分离器的截面图；

图3是图1所示的分离器沿垂直于图2的方向的截面图；

图4是图1所示的分离器的砂砾罐的特写截面图；

图5是图4的砂砾罐的剖视平面图；

图6是图5所示的喷嘴的特写平面图；

图7是图4的砂砾罐的喷嘴的特写截面图；

图8是用于移除水平传感器的第一机构的立体图；

图9是用于移除水平传感器的第二机构的立体图；以及

图10是根据本发明另一实施例的分离器的立体半透明图。

具体实施方式

图1示出了分离器2，分离器2包括设置在处理容器6内的托盘组件4。托盘组件4包括多个嵌套的托盘单元14。图1示出了五个托盘单元14，但是应当理解，托盘组件可以包括更多或更少的托盘单元14。嵌套的托盘单元14限定了分离器轴线16，如图2和3所示，分离器轴线16是竖直的并优选为大体上垂直。托盘单元14沿着轴线16彼此间隔开。处理容器6设置有入口斜槽8和流体出口12。

每个托盘单元14包括截头圆锥形托盘18，截头圆锥形托盘18在托盘18的顶点处具有圆形孔20。托盘18的圆锥形状的轴线与分离器轴线16对准。托盘18会聚成向下的方向。圆柱形边缘24从托盘18的外周边向上延伸，并且环形唇缘26从边缘24的末端径向向内延伸。环形唇缘26的径向向内部分是倾斜的，从而平行于托盘18的上表面的方向。边缘24和环形唇缘26可通过托盘18的折叠部分与托盘18一体成形。边缘24和环形唇缘26可分开制造并与托盘18组装在一起，或者例如在托盘是塑料模制件时，边缘24和环形唇缘26可以与托盘18一体成形。

参照图2和图3，入口斜槽8具有单个入口30和多个出口32。斜槽8通过处理容器6的外壁延伸到处理容器6中并且与托盘组件4直接连通。斜槽8的中部沿着从入口30到出口32的向下方向倾斜。斜槽8的中部在垂直方向上、从入口30向出口32发散。出口32垂直地对齐并且从斜槽的中部的下端沿水平方向延伸。每个出口32与相应的托盘单元14直接连通，并且相对于分离器轴线16切向地排列(在图3和图4中示出)。特别地，出口32与环形唇缘26和托盘18的上表面之间的区域直接连通。

设有漏斗部分36的板34布置在处理容器6的底部内。板34在容器6的范围内水平地延伸，而且漏斗部分36朝向下方向会聚。砂砾罐10设置在漏斗部分36的下部区域中，并且在容器6的底部形成用于收集砂砾的集液槽(sump)。漏斗部分36与分离器轴线16同轴地布置。

如图4中最佳所示，提取管37穿过砂砾罐10的壁延伸到砂砾罐10的内部。提取管37的端部具有喇叭口开口，喇叭口开口的直径朝着其远端增大，喇叭口开口形成用于从砂砾罐10中提取砂砾的砂砾出口39。提取管37水平地延伸穿过砂砾罐10的壁，并且具有与砂砾出口39相邻的拐角部分，拐角部分从水平过渡到垂直，使得砂砾出口39朝着砂砾罐10的下表面41向下导向。砂砾出口39在分离器轴线16处位于砂砾罐10的中心。如图1所示，提取管37的另一端与泵43连接，泵43在砂砾出口39处提供吸力以从砂砾罐10中去除砂砾。

水平传感器28设置在砂砾罐10内并靠近砂砾罐10的中心和分离器轴线16。水平传感器28由穿过分离器2的上表面27的支撑件31支撑，并且向下延伸穿过圆形孔20并穿入砂砾罐10。水平传感器28配置为输出代表砂砾罐10内的砂砾水平的信号。

流化设备42设置在砂砾罐10内并且与砂砾罐10的下表面41间隔开。流化设备42包括多个喷射喷嘴22，多个喷射喷嘴22围绕环形歧管38的内表面间隔开。

如图5所示，环形歧管38由形成为直径小于砂砾罐10的内表面的直径的圆的管形成。因此，环形歧管38围绕砂砾罐10的内部的周边延伸。歧管38带有五个喷射喷嘴22，五个喷射喷嘴22围绕歧管38的圆周等距分布。喷射喷嘴22从歧管38、朝歧管38的中心向内延伸。喷射喷嘴22是扁平扇形喷嘴，扁平扇形喷嘴的喷射角为大约65度。

如图6所示，喷射喷嘴在同一方向上与歧管38的切线成大约50度角。

此外，如图7所示，喷射喷嘴22以大约5度的角度朝着砂砾罐10的下表面41向下倾斜。

歧管38连接至流体供应源，并且在使用时，将流体分配到喷射喷嘴22。流体可以是例如水的液体或是例如空气的气体。流体供应源可以经由电磁阀(未示出)连接至歧管38，这使得喷射喷嘴22能够被选择性地致动。每个喷射喷嘴22可替代地具有其独有专用的流体供应源。

来自水平传感器28的输出被提供给控制器(未示出)。控制器与泵43以及流化设备42的电磁阀连通。如下文进一步详细描述的，控制器被配置为基于如水平传感器28的输出所指示的砂砾罐10中的砂砾水平来启用和停用提取泵43和流化设备。

分离器2可以是废水处理设备的一部分，而且其功能可以是在进一步处理过程之前从废水流中分离脂肪、油、油脂和砂砾。

在使用期间，处理容器6被淹没，使得托盘组件4被浸没。包含由水夹带的砂砾和油脂的流入混合物通过斜槽入口30被供应，并且沿着斜槽8向下流动并穿过出口32流入各自的托盘单元14中。出口32的切向布置使得混合物在托盘单元14内围绕分离器轴线16循环流动。

循环流是相对低的能量流，其允许夹带的砂砾沉降在托盘18的上表面上。每个托盘18的倾斜的上表面使砂砾被吸引至朝向托盘18中的孔20。砂砾下落穿过孔20。砂砾沉降在下层托盘18的上表面上，并且被吸引至朝向并穿过下层托盘18的孔20。砂砾穿过下层托盘18的孔20，直到从托盘组件4的底部排出为止。在托盘组件4的底部，砂砾由漏斗部分36收集并送入砂砾罐10中。

已去除砂砾的水在托盘单元14中循环。随着已去除砂砾的水在每个托盘单元14中循环，已去除砂砾的水向上流过环形唇缘26和边缘24并流入处理容器6的外部区域。因此，环形唇缘26帮助将已经收集在每个托盘18的表面上的砂砾保持在托盘单元14内。收集在容器6中的已去除砂砾的水溢出穿过形成溢流堰的出口12。

水平传感器28向控制器输出代表砂砾罐10内的砂砾水平的信号。控制器使用所述信号来确定砂砾罐10内的砂砾水平是否超过第一预定值。如果确定砂砾罐10内的砂砾水平超过第一预定值，则控制器通过启用电磁阀来启用喷射喷嘴22。这使已被收集在砂砾罐10内的砂砾流化。如前所述，多个喷射喷嘴22朝向歧管的中心并向下朝向砂砾罐10的下表面而成角度。因此，流化设备产生了砂砾罐10内的循环流，其作用是使砂砾朝向砂砾罐10的中心和砂砾出口39的位置移动。选择喷射喷嘴22的角度及其喷射(扇形)角度，以确保流体可以使收集在砂砾罐10的整个下表面上的砂砾流化。喷嘴22的类型、位置和取向使它们能够有效地移动材料，同时使水(或其他流体)的使用量最小化。由于喷嘴22的布置提供了均匀分布的流动，因此避免了形成穿过材料的通道以及不能被抽空的砂砾袋。这使得所述系统可以有效地与大型砂砾罐一起使用。

控制器可以在启用流化设备42接下来的预定时间段之后启用泵43。如前所述，当启用泵43时，泵43在砂砾出口39处提供吸力。这导致包含在砂砾罐10内的流化的砂砾通过砂砾出口39并沿着提取管37被吸出砂砾罐10，从而将砂砾罐10中的流化的砂砾抽空。

水平传感器28继续向控制系统输出代表砂砾罐10内的砂砾水平的信号。当确定砂砾罐10内的砂砾水平低于第二预定水平时，流化设备42和泵43被控制器停用。由于流化设备42仅被间歇性地启用，因此将所需的水(或其他流体)的量最小化。类似地，泵43的间歇使用减少了向系统供电(例如在操作压缩机时)所需的能量。流化设备42和泵43可以在不同的时间停用，并且可以在预定的时间段之后来停用一个或两个，而不是基于水平传感器28感测到的砂砾水平。

图8示出了可用于从分离器2的处理容器6中取出水平传感器(在该图中未示出)的第一机构。所述机构包括中空支柱131、滑轮144、线缆146和致动器(例如电动机，未显示)。中空支柱131形成封闭的通道。中空支柱131代替支撑件31，并且跟支撑件31一样，中空支柱131穿过分离器2的上表面27，向下穿过圆形孔20并穿入砂砾罐10。线缆146在滑轮144上绕过，沿着中空支柱131的封闭通道向下延伸。传感器附接至位于中空支柱131内的线缆146的一端。线缆146的另一端附接至致动器，致动器能够拉入或松开线缆146的另一端。因此，可以控制致动器以便调节延伸穿过中空支柱131的线缆146的长度，从而调节处理容器6内传感器的高度。

因此，可以控制机构的致动器以将传感器部署到工作位置，在工作位置，传感器位于中空支柱131的下端，靠近砂砾罐10的下表面。在所述位置，传感器能够输出代表砂砾罐10内的砂砾水平的信号。致动器也可以用于取出传感器进行维护、修理或达到任何其他目的。特别地，可以将传感器从中空支柱131的上端抽出，以便获取传感器。所述机构可以构造成使得每次传感器被取出和部署时，工作位置被保持一致。这可以通过限定线缆146的止动位置来实现，可以是物理止动或视觉指示器或其他装置。

在其他实施例中，支柱131可以形成开放通道。例如，支柱可以具有c形或u形轮廓，水平传感器可以沿着c形或u形轮廓移动。

在其他实施例中，可以省去致动器，并且可以手动地致动线缆146，以便手动地将传感器从工作位置移动到维护位置。

图9示出了可用于取出水平传感器(在此处编号为228)的第二机构。第二机构通常包括引导线缆231和柔性杆246。引导线缆231的上端附接至固定至分离器2的上表面27的支撑件248。引导线缆231的下端附接至砂砾罐10的下表面(未示出)。分离器2的上表面27设置有开口250，引导线缆231延伸穿过开口250且开口250足够大以允许柔性杆246和传感器229通过。传感器228可滑动地连接至引导线缆231，从而能够从靠近砂砾罐10的下表面定位的传感器228所处的下部位置以及在分离器2的上表面27的上方定位的传感器229所处的上部位置移动。

在使用中，使用者可能希望通过使用柔性杆246、沿着引导线缆231推动传感器228来将传感器228部署到工作位置，直到传感器228位于引导线缆231的下端，靠近砂砾罐10的下表面。在所述位置，传感器228能够输出表示砂砾罐10内的砂砾水平的信号。随后，通过使用柔性杆246，从工作位置沿引导线缆231拉动传感器228，可以缩回传感器228，使得传感器228能够通过开口250被抽出处理容器6外。在所述位置，使用者能够获取传感器229进行维护。

尽管已经描述了传感器229可滑动地连接至引导线缆231，但是在其他实施例中，按照图8的布置，引导线缆231可以由用于给传感器229通过的管(tube)或其他导管(conduit)代替。

使用者可以自行决定何时对水平传感器进行维护。另外，当必须要进行维护时，分离器2可以提示使用者。例如，自上次维护事件以来经过的一时间段之后，或者根据所执行的提取(流化)循环次数或所去除的砂砾数量，水平传感器可以提示使用者维护水平传感器。这些信息可以由控制器提供。

将理解的是，喷射喷嘴22的数量和布置可以与以上所示出和描述的不同。特别地，可以基于砂砾罐10的尺寸来选择喷射喷嘴22的数量、位置和取向。在一些布置中，可以期望的是来自喷嘴22的射流重叠。对于较小的砂砾罐10，单个喷射喷嘴22可足以对收集在砂砾罐10的整个下表面上的砂砾进行流化。

已经描述的是，分离器包括设置在处理容器内的托盘组件。然而，分离器不需要包括托盘组件，而是可以包括用于处理废水的任何形式的组件。图10示出了替代的分离器102的示例。分离器102包括大体上对应于先前对图1至图9描述的特征的处理容器106、砂砾罐110、流体出口112、水平传感器128、入口130、支撑件131、漏斗部分136、提取管137、流化设备142和泵143。然而，图10的分离器102不具有托盘组件4，而是包括中心轴154，中心轴154在其远端处设有圆锥体156。中心轴154呈圆柱形管的形式，并且沿分离器轴线116从容器106的上部区域向容器106的下部区域延伸。圆锥体156从轴154的下端延伸，并定义中空截头圆锥形表面。因此，第一通道158由中心轴154的内部和中心圆锥体156的内部形成，并沿着中心轴154的内部和中心圆锥体156延伸。水平传感器128设置在砂砾罐110内，邻近砂砾罐110的中心和分离器轴线116。水平传感器128由支撑件131支撑，支撑件131穿过第一通道158并穿入砂砾罐110。分离器102还包括大体上为圆柱形管形式的浸入板160。浸入板160限定流体出口112。中心轴154设置在浸入板160内的中心，使得具有环形轮廓的第二通道162围绕中心轴154从浸入板160的下部延伸到流体出口112。

在使用中，流体经由入口130被引入。入口130是切向定位的，以便引起围绕处理容器106和中心轴154的旋转流。随着重力和旋转流产生的力使固体沉降，流体沿处理容器106的壁向下盘旋流动。包含在流体中的砂砾聚集在砂砾罐110中。中心圆锥体156同时引导流体离开砂砾罐110、向上并围绕轴154并且在浸入板160的内部流动，流体在浸入板160的内部经由流体出口112离开容器106。向上流动的速度比向下流动的速度更慢。所造成的“剪切”区域将流体中的细小颗粒刷洗掉。

替代的分离器102的其余操作对应于先前对图1至图9描述的分离器2的操作。分离器102可以与参照图8和图9描述的机构结合使用，以便为了维护、修理或任何其他目的而取出水平传感器。